Harmonická analýza pole v obdélníkovém vlnovoduNa vstupu obdélníkového vlnovodu s rozměry a = 3 cm, b = 1 cm je vybuzeno příčněelektrické pole s videm TE10 a siločarami podle Obr. 1. Vlnovod je na výstupu impedančněpřizpůsoben. Délka vlnovodu je c = 19.2 cm, v prostoru vlnovodu pro 0 < z < c/2 je vzduch,v prostoru pro c/2 <z < c je dielektrikum s relativní permitivitou εr = 2.1, vstupní výkon je10 W. Stanovte parametry rozptylu tzv. S-parametry, které určují poměr vlny incidenční(postupující) a odražené, dále odražený výkon, přenášený výkon, rozložení pole ve vlnovodu,poměr stojatých vln a velikost koeficientu odrazu.
Preprocesor
Element Typ Add, Library Element Types zvolit Electromagnet nabídky vybrat
3D brick120.
Relative permitivity, Constant, zadat 1.
Mesh Tool, Size Control, Global Set, ESIZE 0. Neznámou veličinou tečná složka intenzity
elektrického pole definovaná středu hran konečných prvků, vhodný element prvek pro
vysokofrekvenční elektromagnetické pole HF120.003, OK.003, dále zvolíme generaci
pravidelné sítě mapované síťování.
Pro vytvoření sítě konečných prvků přiřadí objemu materiál typ prvku, hustota sítě.
Definujeme konstanty
Kmitočet vlny GHz, rozměry vlnovodu šířka 0.01 m,
délka 0.
zavřít okénko pro zadávání materiálových vlastností.03 výška 0.
Materiál charakterizující bezeztrátové prostředí uvnitř vlnovodu bude popsán relativní
permitivitou permeabilitou
Material Props, Material models, electromagnetics,
Vzduch
Relative permeability, Constant, zadat 1.1.
Zadání Dirichletovy Neumanovy okrajové podmínky.
nastavit aktivní parametr pro Shape Hex (šestistěn), Sweep, Sweep (prostorová síť) vybrat objem.
Meshing
Mesh Attributes, Picked Volumes, vybrat objem nastavit Materiál, Type Element.Modelování elektromagnetických polí 3
Numerický model
Elektromagnetické pole modelujeme celém prostoru vlnovodu jako úlohu,
souřadnice omezena délkou vlnovodu.
Dielektrikum
Relative permeability, Constant, zadat 1. Vybereme uzly pro zadání nulové
okrajové podmínky
Select, Entities, Areas, Location, –a/2, from full, Apply, Replot
select, Entities, Areas, Location, a/2, also select, Apply, Replot
select, Entities, Areas, Location, also select, Apply, Replot
select, Entities, Areas, Location, also select, Apply, Replot
Loads, Define Loads, Apply, Electric, Boundary, Electric Wall, Areas, pick all.192 m.
Relative permitivity, Constant, zadat 2.
Zadání geometrie modelovaného problému
Modeling
Create, Volumes, Block, dimension, zadat –a/2, a/2 OK.
Hustotu sítě řídíme globálně maximální velikostí prvků ESIZE=0.
Select Everything
Předefinování materiálu pro vybrané prvky prostoru vlnovodu
Select, Entities, Nodes, Location, c/2–1e–4 from full, OK,
select, Entities, Elements, Attached Nodes, from full, OK
Modeling, Move/Modify, Elements, Modify Attrib, pick all, Material MAT, OK
Select Everything
